Werkzeugmaschinenmessung sichert die Qualität auf kundenspezifischen Fräsmaschinen

Der Kunde der F. Zimmermann GmbH aus der Luft- und Raumfahrtindustrie beauftragte ihn mit der Entwicklung einer maßgeschneiderten Portalfräsmaschine zur Herstellung komplexer Titanaufhängungen für Flugzeugsteuerflächen. Das neue System muss die Programmierung der Produktionspfade, aller Fräsvorgänge und der Komponentenprüfungen auf der Maschine übernehmen. Um die Herausforderung anzunehmen, entschied sich Zimmermann für die Werkzeugmaschinenmesslösungen von Hexagon für die kundenspezifische Fertigung, um prozessbegleitende und abschließende Qualitätsprüfungen der hergestellten Teile zu verwalten.

Zimmermann ist ein Technologieführer, der für seine großen Hochleistungs-Portalfräsmaschinen und horizontalen Bearbeitungszentren bekannt ist. Der exportorientierte Maschinenbauer hat weltweit mehr als 550 Maschinen in 37 Länder geliefert. Zimmermann liefert nicht nur standardisierte Maschinen, die den Kunden einen effizienten, hochpräzisen Fräsprozess garantieren, sondern entwickelt und produziert auch individuelle, maßgeschneiderte Fräslösungen für komplexere und einzigartige Anwendungsherausforderungen.

Einer der Kunden von Zimmermann aus der Luft- und Raumfahrtindustrie benötigte eine einzigartige Portalfräsmaschine mit mehreren neuen Funktionen und Vorteilen. Der Kunde benötigte Zimmermann, um den speziellen Bearbeitungswerkzeugsatz auszuwählen und einzuführen, den Produktionsweg des Bauteils zu programmieren und schließlich die Messung auf der Fräsmaschine selbst zu ermöglichen.

„Wir haben eher einen maßgeschneiderten oder maßgeschneiderten Charakter – wir sind kein Massenhersteller“, sagt Steffen Nüssle, Vertriebsleiter Export, Zimmermann. „Durch den modularen Aufbau unserer Maschinen können wir sie jedoch meist relativ einfach an spezifische Kunden- und Anwendungsanforderungen anpassen; bei einem asiatischen Flugzeugzulieferer sind bereits mehrere kundenspezifische Fräsmaschinen im Einsatz. Doch dieser neue Auftrag ging weit über das hinaus, was wir bisher geliefert hatten.“ weit."

Das Bauteil, das Zimmermans Kunde produzieren muss, ist eine etwa 1,5 Meter lange Titanaufhängung für Flugzeugsteuerflächen. Eine besondere Herausforderung bei der Bearbeitung ist eine Reihe von zwölf Löchern in Laschen, die auf einer Länge von 990 Millimetern hintereinander am Werkstück angebracht sind. Hier verlangt der Kunde hohe Präzision und schreibt für den Bohrungsdurchmesser von 17 Millimetern die Toleranz H7 vor, also eine zulässige Bohrungsabweichung von 18 Mikrometern. Darüber hinaus muss die Abweichung der Konzentrizität der Bohrungen über die gesamte Bauteillänge weniger als 50 Mikrometer betragen. Hohe Präzision und Genauigkeit sind auch bei den Bohrlaschen erforderlich, die senkrecht zur Bauteiloberfläche stehen müssen.

Um die Qualität des Bauteils sicherzustellen, entschied sich Zimmermann in seiner neuen Maschine für den Einsatz von Radiowellen-Messtastern der neuesten Generation von Hexagon mit HxGN NC Server, wodurch die Messsoftware PC-DMIS zur Messung von Teilen direkt auf der Fräsmaschine verwendet werden kann. Der gewählte Taster ermöglicht die Messung mit einem Kreuztastereinsatz, der zum Ausmessen der Bohrungen erforderlich ist. PC-DMIS ist eine branchenführende Messsoftware, die vielfältige Messanforderungen auf Systemen von KMGs bis hin zu tragbaren Messarmen und Lasertrackern unterstützt.

Der HxGN NC Server hat dem Kunden von Zimmermann dabei geholfen, die Produktion zu automatisieren, indem er seinen Bedienern die einfache Erstellung und Ausführung vollautomatischer PC-DMIS-Messroutinen auf der Fräsmaschine in jeder Phase des Produktionsprozesses ermöglicht. Dies ist besonders wertvoll, wenn mit einem zähen, schwer zu bearbeitenden Material wie Titan gearbeitet wird.

Die prozessbegleitende Prüfung der eingespannten Teile vermeidet Messabweichungen

Die prozessbegleitende Messung des Bauteils erfolgt direkt in der Aufspannung, um Messabweichungen durch Rückfederung oder Verzug zu vermeiden. Das System erkennt Werkzeugeingriffsgrenzen oder Toleranzverletzungen rechtzeitig, bevor kostenintensiver Ausschuss entsteht. Anschließend werden alle fertigen Teile noch einmal auf der Werkzeugmaschine geprüft, einige davon werden zur abschließenden Qualitätsprüfung auf dem KMG des Kunden durchgeführt, um den Qualitätssicherungsprozess abzuschließen.

Darüber hinaus gibt die Maschinengröße von ca. Die Größe ihres CMM würde sie nicht einschränken.

„Wir konzentrieren uns darauf, für unsere Luft- und Raumfahrtkunden leistungsstarke Frässysteme zu bauen, die zuverlässig eine hervorragende Präzision erreichen“, sagt Nüssle. „Aus diesem Grund haben wir für diesen Sonderbau und auf vielen anderen Maschinen den HxGN NC Server mit PC-DMIS verwendet – die Software ist in der Qualitätssicherung gut etabliert und bewährt. Wir haben volles Vertrauen in die Messleistung des Systems und seinen Beitrag dazu.“ Steigerung der Produktivität für die Anwender unserer Maschinen.“

Der HxGN NC Server führt automatisch die erforderlichen Messprogramme aus und generiert PC-DMIS-Berichte, wenn Messroutinen ausgeführt werden. Ein Maschinenbediener muss nur einen Knopf drücken und schon durchläuft das Titan-Bauteil selbstständig alle Produktions- und Prüfschritte bis zur Erstellung des finalen Messprotokolls. Es ist kein weiterer Bedienereingriff erforderlich.

PC-DMIS vereinfacht die Akzeptanz von Messergebnissen im gesamten Qualitätsprozess und ermöglicht den direkten Vergleich mit den KMG-Messungen des Kunden. Zimmermann und seine Kunden schätzen die Benutzerfreundlichkeit und das einfache Benutzererlebnis sehr. „Eine einheitliche Erfahrung bei allen Messvorgängen, von der Fräsmaschine in der Werkstatt bis zum KMG im Qualitätsraum, erleichtert dem Bediener die Arbeit“, sagt Nüssle. „Und es ist ein großer Vorteil, dass die Bediener nicht in mehreren Softwaretools geschult werden müssen.“

„Das Fazit ist, dass wir mit der Unterstützung von Hexagon erfolgreich eine schlüsselfertige, leistungsstarke Fräslösung einschließlich eines bewährten Werkzeugmaschinen-Messsystems für einen anspruchsvollen und mittlerweile zufriedenen Kunden gebaut haben.“

Weitere Informationen: www.hexagonmi.com

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